在压力作用下，两种或两种以上的气体混合物通过高分子纤维膜时，由于各种气体在膜中的溶解度和扩散系数的差异，导致不同气体在膜壁相对渗透速率有所不同。根据这一特性，我们称渗透速率大的气体为“快气”， 渗透速率小的气体为“慢气”。当混合气体在驱动力—膜分离器两侧压差的作用下，“快气”如水、氧、二氧化碳等透过膜壁后再膜渗透侧被富集，“慢气”如氮气、一氧化碳、氩气等则在滞留侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。当以加压净化空气为气源时，氮气等惰性气体被富集成高纯度供生产应用，由渗透侧排空的为富氧气体。在氮膜系统的渗透侧可得到富氧气体，富氧浓度在30-40%，如需利用其富氧空气，可向本公司咨询。

膜分离器是由多束半渗透中空纤维丝组成，其特性通常是用产气量和回收率来描述，这两个性能指标与产生的氮气纯度、操作温度和运行压力直接相关。一般来讲，纯度不变时产气量是随运行压力和温度升高而增加的，回收率只随压力升高稍有增长，却随温度升高显著下降。当压力和温度一定时，回收率和产气量却随产生的氮气中的氧含量增加而增大。

制氮机已经应用于冶金、石化、煤气化、电子、化工、光电、造船、医药、建材、磁性材料、纺织、热处理等多个行业。